Universidad Politécnica de Cartagena TESIS DOCTORAL “UNA ...
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Capitulo 5. Modelo Neuronal para el aprendizaje progresivo de tareas de Agarre Neurona # 17 Neurona # 16 Actividad Neuronal A ctividad N euronal 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 4,0 5,0 6,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 4,0 5,0 6,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 4,0 5,0 6,0 2 ,0 3 ,0 4 ,0 5 ,0 6 ,0 4 ,0 5 ,0 6 ,0 2 ,0 3 ,0 4 ,0 5 ,0 6 ,0 4 ,0 5 ,0 6 ,0 2 ,0 3 ,0 4 ,0 5 ,0 6 ,0 4 ,0 5 ,0 6 ,0 2d 3d 2d 3d 2d 3d Figura 5.31. Patrón de actividad de las neuronas #16 y #16 de la capa oculta de GRASP. Este perfil se corresponde con un comportamiento de tipo ’neurona visuomotora’. 4.3 Generación de movimientos completos agarre. Se han generado movimientos completos de agarre a través del modelo desarrollado en este Capítulo unido a los mecanismos de coordinación espacio temporal empleados en modelos presentados en capítulos anteriores. La generación de estos movimientos implica la acción coordinada de los módulos HYPBF de alcance y de agarre expuestos en secciones anteriores (Figura 5.32). 253
Capitulo 5. Modelo Neuronal para el aprendizaje progresivo de tareas de Agarre Posición final de la muñeca del brazo en el sistema hombro. Red Neuronal HYPBF Alcance Movimiento de Alcance POSICIÓN C.M OBJETO Estimación vector R. Distancia muñeca - objeto 254 TIPO OBJETO / TIPO AGARRE Red Neuronal HYPBF Pulgar Red Neuronal HYPBF GRASP POSTURA AGARRE DE LOS DEDOS Cinemática directa PUNTOS CONTACTO SOBRE OBJETO. Sistema Muñeca Red Neuronal HYPBF Medio Movimiento de Agarre Figura 5.32. Modelo neuronal para la coordinación del gesto completo de agarre. Red Neuronal HYPBF Índice En la Figura 5.32 se muestra un esquema del modelo computacional para generar un movimiento completo de agarre. Este modelo introduce un aspecto novedoso respecto a todos los modelos presentados en esta Tesis. En la Figura 5.32, se muestra de manera explícita el hecho de que en este modelo, los mecanismos que determinan la localización espacial de la mano en el espacio de trabajo no son en absoluto independientes de los mecanismos que determinan la postura apropiada de agarre de los dedos para un objeto determinado. Este hecho puede asimilarse a una revisión de la hipótesis de los canales visuomotores de Jeannerod (Jeannerod, 1999) que será más ampliamente comentada en el apartado de discusión. En este modelo, la información acerca de las propiedades intrínsecas del objeto a agarrar son procesadas por la red HYPBF GRASP y la salida de este sistema determina un a postura final de agarre sobre el objeto en cuestión y referenciada sobre el sistema muñeca. De la salida de esta red se puede derivar información acerca de la posición relativa entre la muñeca y el centro de masas del objeto referida al sistema de referencia sito en el hombro del brazo manipulador. Posteriormente, esta información se emplea
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Capitulo 5. Mo<strong>de</strong>lo Neuronal para el aprendizaje progresivo <strong>de</strong> tareas <strong>de</strong> Agarre<br />
Posición final<br />
<strong>de</strong> la muñeca<br />
<strong>de</strong>l brazo en el<br />
sistema<br />
hombro.<br />
Red<br />
Neuronal<br />
HYPBF<br />
Alcance<br />
Movimiento <strong>de</strong> Alcance<br />
POSICIÓN C.M OBJETO<br />
Estimación<br />
vector R.<br />
Distancia<br />
muñeca - objeto<br />
254<br />
TIPO OBJETO / TIPO AGARRE<br />
Red<br />
Neuronal<br />
HYPBF<br />
Pulgar<br />
Red<br />
Neuronal<br />
HYPBF<br />
GRASP<br />
POSTURA AGARRE DE LOS DEDOS<br />
Cinemática directa<br />
PUNTOS CONTACTO SOBRE OBJETO.<br />
Sistema Muñeca<br />
Red<br />
Neuronal<br />
HYPBF<br />
Medio<br />
Movimiento <strong>de</strong> Agarre<br />
Figura 5.32. Mo<strong>de</strong>lo neuronal para la coordinación <strong>de</strong>l gesto completo <strong>de</strong> agarre.<br />
Red<br />
Neuronal<br />
HYPBF<br />
Índice<br />
En la Figura 5.32 se muestra un esquema <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo computacional para generar<br />
un movimiento completo <strong>de</strong> agarre. Este mo<strong>de</strong>lo introduce un aspecto novedoso<br />
respecto a todos los mo<strong>de</strong>los presentados en esta Tesis. En la Figura 5.32, se muestra <strong>de</strong><br />
manera explícita el hecho <strong>de</strong> que en este mo<strong>de</strong>lo, los mecanismos que <strong>de</strong>terminan la<br />
localización espacial <strong>de</strong> la mano en el espacio <strong>de</strong> trabajo no son en absoluto<br />
in<strong>de</strong>pendientes <strong>de</strong> los mecanismos que <strong>de</strong>terminan la postura apropiada <strong>de</strong> agarre <strong>de</strong><br />
los <strong>de</strong>dos para un objeto <strong>de</strong>terminado. Este hecho pue<strong>de</strong> asimilarse a una revisión <strong>de</strong> la<br />
hipótesis <strong>de</strong> los canales visuomotores <strong>de</strong> Jeannerod (Jeannerod, 1999) que será más<br />
ampliamente comentada en el apartado <strong>de</strong> discusión.<br />
En este mo<strong>de</strong>lo, la información acerca <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s intrínsecas <strong>de</strong>l objeto a<br />
agarrar son procesadas por la red HYPBF GRASP y la salida <strong>de</strong> este sistema <strong>de</strong>termina<br />
un a postura final <strong>de</strong> agarre sobre el objeto en cuestión y referenciada sobre el sistema<br />
muñeca. De la salida <strong>de</strong> esta red se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>rivar información acerca <strong>de</strong> la posición<br />
relativa entre la muñeca y el centro <strong>de</strong> masas <strong>de</strong>l objeto referida al sistema <strong>de</strong> referencia<br />
sito en el hombro <strong>de</strong>l brazo manipulador. Posteriormente, esta información se emplea
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